硫酸软骨素蛋白多糖 2

大的硫酸软骨素蛋白聚糖，如多功能蛋白聚糖，首先在透明软骨中被发现，在那里它们与透明质酸特异性相互作用并形成大的超分子复合物。它们与其他基质糖蛋白一起提供机械支持和固定的负电荷。这些分子也存在于各种软组织中，在那里它们可能发挥额外的生理作用（Kjellen 和 Lindahl，1991）。

versican 基因编码 4 种细胞外基质（ECM）同种型，它们在中央糖胺聚糖（GAG）结合区的存在或长度方面有所不同。除了细胞增殖和迁移以及 ECM 组装之外，这些蛋白质还调节细胞粘附、分化和存活（Wight（2002）的评论）。

▼ 克隆与表达
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Zimmermann 和 Ruoslahti（1989）克隆并测序了成纤维细胞硫酸软骨素蛋白聚糖核心蛋白的 cDNA。他们将其命名为 versican，以表彰其多功能的模块化结构。核心蛋白聚糖（ 125255 ）和双糖链蛋白聚糖（ 301870 ）是另外 2 种软组织蛋白聚糖。推断的 2,409 个氨基酸的多功能蛋白聚糖蛋白具有 20 个残基 N 端信号序列，后跟一个潜在的透明质酸结合域和一个长中心区域，其中包含几个假定的糖胺聚糖（GAG）连接位点。邻近的C末端，多功能蛋白聚糖具有2 EGF（131530）样重复，凝集素（参见606782）样序列和补体调节蛋白（参见CFHR1，134371）样结构域。

纳索等人（1995）报道，小鼠 versican 蛋白与人类 versican 有 89% 的相同性，并且在第 13、14 和 18 天的小鼠胚胎中高度表达。

通过筛选 U251G 人神经胶质瘤细胞系 cDNA 文库，然后组装重叠的基因组和 cDNA 克隆，Dours-Zimmermann 和 Zimmermann（1994）获得全长versican。推导出的 3,396 个氨基酸的蛋白质，他们称之为同种型 V0，在没有 N 端信号肽的情况下，计算出的分子量为 370 kD。它有 23 个潜在的 N-糖基化位点、39 个潜在的 O-糖基化位点和 17 到 23 个推定的 GAG 修饰位点。对 6 种人体组织、2 种细胞系、原代人皮肤成纤维细胞和角质形成细胞进行的 RT-PCR 分析表明，另外两种多功能蛋白聚糖剪接变体 V1 和 V2 的表达不同，它们的 GAG 连接部分长度不同。Versican V1 和 V2 包括 GAG-α 或 GAG-β 结构域，它们分别为大约 5 到 8 条或 12 到 15 条 GAG 链提供连接位点。在 V0 变体中，GAG-α 和 GAG-β 都存在。

扎科等人（1995）证明了另一种剪接变体的存在，称为 V3，它缺乏硫酸软骨素附着区，这是蛋白多糖分子最独特的部分。

Bode-Lesniewska 等（1996）通过使用可识别主要 versican 剪接变体 V0 和 V1 的核心蛋白的亲和纯化的多克隆抗体，研究了 versican 的分布。Versican 存在于各种器官的松散结缔组织中，通常与弹性纤维网络有关。它位于大多数平滑肌组织以及纤维和弹性软骨中。在中枢和外周神经系统、表皮的基底层和一些腺上皮的管腔表面注意到 Versican 染色。在血管中，多功能蛋白聚糖存在于静脉和弹性动脉的所有 3 层壁层中。在肌肉动脉中，免疫反应性通常仅限于外膜。然而，它出现在媒体和动脉粥样硬化转化的血管壁的分裂弹性内部。

▼ 基因结构
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纳索等人（1994）表明人类 versican 基因包含 15 个外显子，长度超过 90 kb。其中一个外显子 7 用于替代剪接变体。作者对该基因的含 5引物启动子区域进行了测序，发现它包含许多反式激活因子的结合位点，例如 AP2（ 107580 ）和 Sp1（ 189906 ）。他们使用瞬时转染研究表明启动子在间充质细胞和上皮细胞中都发挥了良好的作用。作者使用缺失研究表明，这个 5-prime 区域（大约 -630）包含强增强子和强负调控元件。

▼ 测绘
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CSPG1（AGC1; 155760 ）和 CSPG2的区别在两个基因都被定位之前是不确定的。而 CSPG1 位于 15 号染色体上，Iozzo 等人（1992）证明 CSPG2 基因位于 5 号染色体上。他们使用了人类/啮齿动物体细胞杂交体的组合，包括一组含有 5 号染色体部分缺失的杂交体，并将分配范围缩小到 5q12-q14，精确位点可能通过原位杂交得到 5q13.2。

使用种间回交分析，Naso 等人（1995）将 Cspg2 基因分配到小鼠 13 号染色体与 5q 同线的区域。

▼ 基因功能
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广濑等人（2001）指出，源自人类 ACHN 肾腺癌细胞系的versican通过其硫酸软骨素侧链与白细胞粘附分子 L-选择素（SELL; 153240 ）和 CD44（ 107269 ）相互作用。使用一组 18 种不同的细胞因子，他们发现人类多功能蛋白聚糖还结合了一组吸引单核白细胞的特定细胞因子，包括 SLC（CCL21；602737）和 MCP1（CCL2；158105）。Versican在小鼠 T 细胞中下调 SLC 诱导的整合素 α-4（ITGA4；192975）-β-7（ITGB7；147559）介导的粘附。Versican 还下调了由 SLC 和 SDF1-β（CXCL12;600835 ）在小鼠 B 和人类 T 细胞中。软骨素酶处理或用可溶性硫酸软骨素淹没可消除细胞因子结合和细胞反应，表明 versican 的 GAG 侧链是结合细胞因子所必需的。广濑等人（2001）得出结论，versican 是趋化因子功能的负调节剂。

为了确定 TP53（ 191170 ）基因剂量是否影响靶基因的转录调控，Yoon 等人（2002）通过使用具有野生型 p53 或具有 1 个或两个 TP53 等位基因被同源重组破坏的人类细胞进行寡核苷酸阵列基因表达分析。他们鉴定了 35 个基因，包括 CSPG2，其表达与 TP53 的剂量显着相关。基序搜索分析显示 CSPG2 在其第一个内含子中包含 p53 共有结合位点。体外和体内试验表明，CSPG2 被 p53 直接反式激活。

达特等人（2006）表明，共纯化的人类多功能蛋白聚糖 V0 和 V1 的混合物，或单独的小牛主动脉多功能蛋白聚糖 V1，抑制了早期大鼠神经嵴干细胞（eNCSC）在涂有人纤连蛋白（FN1; 135600 ）的基质上的迁移。当外植体在纤连蛋白和纤连蛋白加 versican 的交替条纹上培养时，eNCSCs 仅沿无 versican 的表面迁移。与多功能底物的接触不影响 eNCSC 分化。相比之下，小鼠胚胎成纤维细胞没有显示出底物偏好。从 versican V0/V1 中去除 GAG 部分不会改变 eNCSC 底物偏好，表明 versican 抗迁移能力存在于其核心糖蛋白中。Versican 似乎干扰了 eNCSC 对纤连蛋白涂层基材的粘附。

MAGP1（MFAP2; 156790 ）的选择性剪接产生与微纤维相关的细胞外蛋白（MAGP1A）和细胞内蛋白（MAGP1B）。Segade 等人使用表达阵列和 RT-PCR 分析（2007）发现 MAGP1B 在人 SAOS-2 骨肉瘤细胞中的稳定表达导致所有 4 种 versican 剪接变体的显着上调。

为了了解癌细胞如何感染炎症微环境，Kim 等人（2009）对转移性癌分泌的巨噬细胞激活因子进行了生化筛选。他们证明，在筛选的细胞系中，Lewis 肺癌（LLC）是最有效的巨噬细胞激活剂，可通过激活 Toll导致产生白细胞介素 6（IL6; 147620 ）和肿瘤坏死因子-α（ TNFA ; 191160 ）样受体家族成员 TLR2（ 603028 ）和 TLR6（ 605403））。发现 TNF-α 和 TLR2 都是 LLC 转移所必需的。LLC 条件培养基的生化纯化导致细胞外基质蛋白聚糖多功能蛋白聚糖的鉴定，该蛋白聚糖在包括肺癌在内的许多人类肿瘤中上调，作为通过 TLR2 及其辅助受体 TLR6 和 CD14 起作用的巨噬细胞激活剂（ 158120 ）。通过激活 TLR2:TLR6 复合物并诱导骨髓细胞分泌 TNF-α，versican 强烈增强 LLC 转移性生长。金等人（2009）得出的结论是，他们的结果解释了晚期癌细胞如何篡夺宿主先天免疫系统的组成部分，包括骨髓来源的骨髓祖细胞，以产生适合转移生长的炎症微环境。

▼ 分子遗传学
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Wagner 玻璃体视网膜病变（WGVRP; 143200 ）是一种常染色体显性遗传玻璃体视网膜病变。宫本等人（2005）证明了在一个日本家庭（ 118661.0001 ）中与疾病共分离的 CSPG2 基因的内含子 7 的 3 引物受体剪接位点的第二个碱基处的杂合 A 到 G 颠换。

在最初由Wagner（1938）描述的具有玻璃体视网膜病变的 5 代瑞士大家族中，Kloeckener-Gruissem 等人（2006）在 VCAN 基因（ 118661.0002 ）的内含子 8 中发现了一个杂合剪接位点突变，该突变与疾病完全分离。

在 7 个荷兰玻璃体视网膜病变家庭的受影响成员中，Mukhopadhyay 等人（2006）鉴定了 VCAN 基因（ 118661.0003 - 118661.0005 ）内含子 7 中 3 个剪接位点突变的杂合性。使用来自患者血液样本的 RNA 进行的定量 PCR 显示，在所有具有内含子 7 核苷酸的患者中，V2 和 V3 剪接变体均显着增加（p 小于 0.0001）并持续增加（分别超过 38 倍和超过 12 倍）变化，以及一个中国家庭的玻璃体视网膜病变，其中没有确定因果变异。Mukhopadhyay 等（2006）提出 Wagner 玻璃体视网膜病变是由内含子变异介导的 versican 异构体不平衡引起的。

在一个患有严重玻璃体视网膜疾病的 4 代法国家庭中，对应到 5q13-q14，Brezin 等人（2011）在 VCAN 基因（ 118661.0006 ）的内含子 7 中发现了杂合剪接位点突变，该突变与疾病分离，在 100 个法国对照中未发现。

在一个英国家庭和一个患有瓦格纳玻璃体视网膜病变的法国家庭中，Kloeckener-Gruissem 等人（2013）对 VCAN 基因进行了测序，并分别在 VCAN 基因的内含子 8 和内含子 7 中鉴定了 2 个杂合剪接位点突变，这些突变与每个家族中的疾病分离（118661.0007和118661.0008）。剪接变体 V2 和 V3 的水平在来自这些家族的所有患者成纤维细胞和血液样本以及来自最初由Wagner（1938）描述的玻璃体视网膜病变的瑞士家族样本中显着增加，尽管增加的幅度因组织和突变而异。患者和对照组之间的成纤维细胞或血液中的 V0 和 V1 水平没有统计学上的显着差异。

▼ 等位基因变体（ 8 精选示例）：
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.0001 WAGNER 玻璃体视网膜病变
VCAN、IVS7AS、AG、-2
在一个患有瓦格纳综合征（WGVRP; 143200 ）的日本家庭中，Miyamoto 等人4 代成员，总共 13 人，其中 11 人生活在研究时受到影响（2005）描述了 CSPG2 基因中的杂合剪接受体位点突变：4004-2 AG。RT-PCR 分析结果表明，该突变激活了位于真实 3-prime 剪接受体位点下游 39 bp 处的隐蔽剪接位点。

.0002 WAGNER 玻璃体视网膜病变
VCAN、IVS8DS、GA、+1
在一个有玻璃体视网膜病变的 5 代瑞士大家族（WGVRP; 143200 ）中，最初由Wagner（1938）、Kloeckener-Gruissem 等人描述（2006）在 VCAN 基因的内含子 8 中高度保守的剪接供体序列中鉴定出杂合转变（9265+1G-A），该转变与 21 个受影响和 26 个未受影响的家族成员的表型分离，并且在 104 个对照等位基因中未发现. 使用来自静脉血的患者 RNA 进行的 RT-PCR 分析揭示了 2 个异常的 CSPG2 转录本，1 个缺少整个外显子 8，另一个仅缺少外显子 8 的最后 21 bp。

Kloeckener-Gruissem 等人（2013）分析了最初由Wagner（1938）描述的患有玻璃体视网膜病变的瑞士家族成员的成纤维细胞，发现与对照相比，versican 同种型 V2 和 V3 分别增加了 700 倍和 150 倍。在患者血液样本中，V2 和 V3 的量分别增加了 48 倍和 32 倍。

.0003 WAGNER 玻璃体视网膜病变
VCAN、IVS7AS、TC、-5
在来自 5 个荷兰玻璃体视网膜病变家族（WGVRP; 143200 ）的所有受影响个体中，包括 4 个被诊断为瓦格纳综合征的家族和 1 个患有侵蚀性玻璃体视网膜病变的家族，Mukhopadhyay 等人（2006）确定了 VCAN 基因内含子 7（4004-5T-C）转变的杂合性。在 5 个家族中的任何一个未受影响的个体或 250 名荷兰对照中均未发现该突变。这 5 个家族在染色体 5q14 上共享一个共同的单倍型，表明存在创始人突变。使用来自患者血液样本的 RNA 进行的定量 PCR 显示，与对照相比，V2 和 V3 剪接变体具有高度显着性（p 小于 0.0001）且持续增加（分别超过 38 倍和超过 12 倍）。

.0004 WAGNER 玻璃体视网膜病变
VCAN、IVS7AS、TA、-5
在患有瓦格纳玻璃体视网膜病变（WGVRP; 143200 ）的荷兰家庭的受影响成员中，Mukhopadhyay 等人（2006）确定了 VCAN 基因内含子 7（4004-5T-A）转变的杂合性。在未受影响的家庭成员或 250 名荷兰对照中未发现该突变。对突变体 versican 转录本的 RT-PCR 分析表明，一个隐蔽的剪接位点被激活，导致剪接变体 V0 中外显子 8 的 39 个核苷酸框内缺失。使用来自患者血液样本的 RNA 进行的定量 PCR 显示，与对照相比，V2 和 V3 剪接变体具有高度显着性（p 小于 0.0001）和持续增加（分别超过 45 倍和超过 13 倍）。

.0005 WAGNER 玻璃体视网膜病变
VCAN、IVS7AS、GA、-1
在患有瓦格纳玻璃体视网膜病变（WGVRP; 143200 ）的荷兰家庭的受影响成员中，Mukhopadhyay 等人（2006）确定了 VCAN 基因内含子 7（4004-1G-A）转变的杂合性。在未受影响的家庭成员或 250 名荷兰对照中未发现该突变。对突变体 versican 转录本的 RT-PCR 分析表明，一个隐蔽的剪接位点被激活，导致剪接变体 V0 中外显子 8 的 39 个核苷酸框内缺失。使用来自患者血液样本的 RNA 进行的定量 PCR 显示，与对照相比，V2 和 V3 剪接变体具有高度显着性（p 小于 0.0001）且持续增加（分别超过 137 倍和超过 22 倍）。

.0006 WAGNER 玻璃体视网膜病变
VCAN、IVS7AS、AT、-2
在患有严重玻璃体视网膜病变的 4 代法国家庭（WGVRP; 143200 ）的10 名受影响成员中，Brezin等人（2011）鉴定了 VCAN 基因内含子 7（4004-2A-T）高度保守的受体剪接位点内颠换的杂合性。在 6 名未受影响的家庭成员或 100 名法国对照中未发现该突变。该家族的患者具有高度可变的表型，包括渗出性血管异常，并表现出严重的视力障碍。对患者淋巴母细胞样细胞 RNA 的 RT-PCR 分析表明，该突变激活了外显子 8 内的一个隐秘受体剪接位点，位于真实的 3-prime 剪接受体位点下游 39 bp。缩短的 RNA 片段的直接测序显示外显子 8 的前 39 bp 丢失，预计会导致成熟 versican 的 GAG-β 结构域开头的 13 个氨基酸残基的框内缺失。

.0007 WAGNER 玻璃体视网膜病变
VCAN、IVS7DS、TA、+2
Fryer 等人先前研究过的3 名患有瓦格纳玻璃体视网膜病变的 4 代英国家庭成员（WGVRP; 143200 ）（1990） , Kloeckener-Gruissem 等（2013）确定了 VCAN 基因内含子 8（9265+2T-A）保守剪接供体位点内转变的杂合性。在 300 个对照等位基因中未发现突变。在患者血液样本中，与对照相比，多功能蛋白聚糖同工型 V2 和 V3 分别增加了 230 倍和 143 倍。

.0008 WAGNER 玻璃体视网膜病变
VCAN、IVS7AS、GC、-1
在一个 4 代法国家庭的 19 名受影响的成员中，Wagner 玻璃体视网膜病变（WGVRP; 143200 ），最初由Zech 等人报道（1999） , Kloeckener-Gruissem 等（2013）鉴定了 VCAN 基因内含子 7（4004-1G-C）保守剪接受体位点内颠换的杂合性。在 19 个未受影响的家庭成员或 300 个对照等位基因中未发现该突变。在患者成纤维细胞中，与对照相比，多聚糖同工型 V2 和 V3 的含量分别增加了 80 倍和 150 倍，而在患者血液样本中，V2 和 V3 的含量分别增加了 64 倍和 6 倍.